Centro de Investigación Polar y Climática Byrd

El grupo de Geoquímica Ambiental recolecta y analiza muestras de suelo y agua de numerosos lugares del mundo para estudiar los ciclos biogeoquímicos , las influencias antropogénicas en los sistemas naturales y para utilizar la geoquímica como herramienta para aprender más sobre diversos procesos hidrológicos, biológicos y físicos.

Este grupo ha realizado estudios de la región de los Valles Secos de la Antártida desde 1993 como parte del programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo (LTER) de la NSF. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Los proyectos en curso en la Antártida incluyen perforaciones en el ecosistema subglacial de "Blood Falls" en los Valles Secos y la medición del aporte de deshielo glacial al Océano Austral en la Antártida Occidental. Además, el grupo ha estudiado la deposición de mercurio en el paisaje en los EE. UU. y en la Antártida, y ha liderado investigaciones de la meteorización química y física de rocas de islas oceánicas de gran altitud como Taiwán y Nueva Zelanda. ^{[ 9 ]} Los miembros de este grupo también estudian el impacto de las actividades humanas en áreas urbanas sobre arroyos y lagos alrededor de Ohio.

El grupo de Paleoceanografía utiliza información recopilada de sedimentos del fondo marino para descubrir cómo los cambios en la circulación, la temperatura, el hielo marino y la masa glaciar han afectado el sistema climático global a lo largo de la historia de la Tierra. ^{[ 10 ]} Estos datos del pasado se utilizan para evaluar los cambios climáticos presentes y futuros. El enfoque principal de la investigación de este grupo es el Océano Ártico y su historia durante los últimos millones de años.

Los sedimentos del fondo marino contienen partículas minerales y biológicas que se utilizan para investigar los cambios climáticos del pasado. Un tipo común de partículas biológicas son los foraminíferos, protistas unicelulares con forma de ameba que poseen una concha y viven en el fondo marino o flotan en la columna de agua. Se estima que existen unas 4000 especies en la actualidad. Los foraminíferos son sensibles a los cambios en su entorno, como la temperatura y la salinidad, lo que los convierte en indicadores útiles (proxys) de los cambios climáticos del pasado.

Este grupo utiliza mediciones satelitales para estudiar ríos, lagos, humedales y llanuras aluviales. Dirigido por los profesores Douglas Alsdorf y Michael Durand, el grupo emplea principalmente mediciones de microondas pasivas y activas, como el radar, para medir el agua superficial y la capa de nieve. Su objetivo es cuantificar con mayor precisión la cantidad de agua almacenada en la nieve en Estados Unidos mediante mediciones satelitales.

Este grupo está ayudando a definir un próximo satélite, Surface Water and Ocean Topography (SWOT). Los ríos son fundamentalmente bidimensionales en su estructura y función. Esto se evidencia en el río Amazonas, donde el ancho de la llanura aluvial se mide en kilómetros. Sensibles a los cambios climáticos, los lagos árticos plantean otro desafío para la medición hidrológica. Las mediciones de SWOT permitirán una nueva comprensión de estos sistemas complejos. SWOT rastreará los recursos de agua dulce y medirá las corrientes oceánicas. SWOT es un esfuerzo conjunto entre la NASA, el Laboratorio de Propulsión a Chorro y la agencia espacial francesa, CNES.

El grupo Glacier Environmental Change investiga patrones, procesos e impactos del cambio ambiental, principalmente en regiones glaciares. ^{[ 11 ]} Integramos métodos de geología glaciar, climatología, hidrología y biogeoquímica. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Especializados en regiones montañosas tropicales, estudiamos sitios a lo largo de toda la Cordillera Americana, en África y en el centro de Ohio.

Los glaciares impactan los entornos y las sociedades a distintas escalas, desde valles hasta cordilleras, abarcando un largo periodo del pasado de la Tierra. Comprender los cambios ambientales que producen los glaciares requiere diversas técnicas y perspectivas. Las mediciones precisas de sensores en satélites y aviones cuantifican los cambios en el volumen de los glaciares; las formas del relieve y los sedimentos lacustres revelan cambios climáticos y glaciares del pasado; la hidroquímica de las aguas superficiales refleja la contribución del deshielo glaciar; y las simulaciones por computadora ayudan a explicar la dinámica pasada y futura.

El grupo de Meteorología Polar ha desarrollado un modelo (Polar MM5) que se utiliza para pronosticar las condiciones meteorológicas en las regiones polares. ^{[ 14 ]} El modelo se ha utilizado para simular las condiciones en el continente norteamericano durante la última era glacial. Además de la predicción meteorológica, el modelo Polar MM5 se ha utilizado para varias simulaciones que examinan los climas actuales y pasados ​​sobre las capas de hielo, incluyendo una que ilustra las condiciones en el continente norteamericano durante la última era glacial.

El Grupo de Meteorología Polar también utilizó el modelo MM5 para crear lo que se denomina el Sistema de Predicción Mesoescala Antártico (o AMPS). ^{[ 15 ] [ 16 ]} AMPS es un sistema de pronóstico utilizado para realizar pronósticos meteorológicos para la Antártida y el Océano Austral circundante en apoyo del Programa Antártico de los Estados Unidos .

El BPCRC mantiene una gran y singular colección de muestras y materiales geológicos en el Depósito de Rocas Polares (PRR). El PRR es una instalación nacional que alberga colecciones de muestras de rocas de la Antártida obtenidas por científicos estadounidenses durante los últimos 40 años. ^{[ 17 ]}

Anne Grunow es la curadora del Depósito de Rocas Polares. Es la única instalación de este tipo en Estados Unidos. El depósito tiene capacidad para almacenar aproximadamente 140 000 muestras de roca, de las cuales más de 30 000 ya han sido catalogadas. Las colecciones de muestras están disponibles para investigadores, educadores y museos. Se dispone de una base de datos en línea y materiales educativos para divulgar la geología polar al público.

En la década de 1980, el fotogrametrista Henry Brecher realizó estudios fotográficos aéreos de los principales glaciares de Groenlandia .

En la década de 1990, la Dra. Ellen Mosley-Thompson obtuvo núcleos de hielo de múltiples ubicaciones, incluyendo GITS. El Dr. Ken Jezek realizó estudios de radar en la zona de acumulación y ablación de Groenlandia. En 1995, Ken Jezek estuvo en Swiss Camp .

En 2005, Jason Box ayudó a Konrad Steffen en el mantenimiento de estaciones meteorológicas automáticas en Swiss Camp y en sitios que conforman la Red Climática de Groenlandia . Jason Box regresó a Groenlandia para: 1) obtener un núcleo de hielo de una posición en el sureste de Groenlandia donde el modelo Polar MM5 simula una acumulación máxima de nieve, 2) instalar cámaras de lapso de tiempo apuntando a dos glaciares de salida y 3) realizar mediciones de lagos de deshielo supraglaciares.

En junio de 2007 , Jason Box instaló cámaras de lapso de tiempo junto a cinco importantes glaciares de salida del oeste de Groenlandia. Entre julio y septiembre, Jason Box se preparó para acampar cerca del Círculo Polar Ártico y permaneció allí durante siete semanas, tiempo durante el cual realizó mediciones del balance energético superficial (fusión) y de lagos de deshielo supraglaciares.

2008 Durante una campaña de campo de 3 semanas, Jason Box, Ian Howat, Slawek Tulaczyk y Yushin Ahn realizaron mediciones en el glaciar Store , en el oeste de Groenlandia. Ian Howat instaló sensores GPS en el glaciar Store, en el oeste de Groenlandia.

En 2009, Jason Box instaló cámaras de lapso de tiempo en el glaciar Petermann , anticipándose a una gran pérdida de superficie que finalmente ocurrió en agosto de 2010.

Abril-mayo de 2010 , Jason Box codirigió una  travesía de 750 km a través del Círculo Polar Ártico por la capa de hielo del sur de Groenlandia para obtener 3 núcleos de hielo y datos de radar de nieve para estudiar los patrones espaciales y temporales de las tasas de nevadas. ^{[ 18 ]}

Los científicos del BPCRC han obtenido núcleos de hielo de múltiples ubicaciones en la capa de hielo antártica.

Las montañas transantárticas dividen los mantos de hielo continentales, con dinámicas de flujo de hielo diferentes a cada lado. Se utiliza Radarsat (imágenes de radar captadas por satélites en órbita) para cartografiar los mantos de hielo. El flujo de hielo hacia el océano está aumentando y, en la Antártida occidental, la corriente de hielo desemboca en la plataforma de hielo de Ross con una marcada aceleración.

En marzo de 2000, el iceberg más grande jamás observado se desprendió de la plataforma de hielo de Ross.

El glaciar Qori Kalis en Perú , principal salida del casquete glaciar Quelccaya , está retrocediendo. El frente del glaciar ha mostrado una reducción desde 1963, con aumentos drásticos desde 1980.

Lonnie Thompson ha liderado expediciones de investigación a los glaciares de la cima del monte Kilimanjaro . Al ritmo actual de deshielo del glaciar del Kilimanjaro , se prevé que la capa de nieve habrá desaparecido por completo para 2020, y que el glaciar podría haber desaparecido para 2023. ^{[ 19 ]}